专题十七 力学实验-【创新教程】2024-2026三年高考物理真题分类特训试卷

最新真题 专题十七】 力学实验 分类特训 [考点1]对纸带的分析 1.(2026·陕晋青宁卷，11)某同学使用打点计时器进行“测量速度和加速度”的实验. (1)下述操作正确的是 (填正确答案标号) A.先拉动纸带，再开始打点 B.先开始打点，再拉动纸带 整 (2)该同学用电源频率为50Hz的打点计时器从左至右打出如图所示的一条纸带.可用某点左 右相邻点间的平均速度代表该点的瞬时速度，则P点的瞬时速度为 m/s(保留三位有 效数字). 将 Immmm 2 3 4 T中中中中 0cm 1 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1415 (3)测得Q点的瞬时速度v。=0.560m/s,则P,Q两点间的平均加速度为 m/s2(保留 和 三位有效数字). 2.(2025·湖南卷，11)某同学通过观察小球在黏性液体中的运动，探究其动力学规律，步骤如下： AO-5.00 黏 BO5.49 C0-6.00 如 D○-6.51 阳 E0-7.02 单位：cm 图1 图2 (1)用螺旋测微器测量小球直径D如图1所示，D= mm. (2)在液面处由静止释放小球，同时使用频闪摄影仪记录小球下落过程中不同时刻的位置，频 闪仪每隔0.5s闪光一次.装置及所拍照片示意图如图2所示（图中的数字是小球到液面的测 器 量距离，单位是cm). (3)根据照片分析，小球在A、E两点间近似做匀速运动，速度大小= m/s(保留2 位有效数字). (4)小球在液体中运动时受到液体的黏滞阻力f=D(k为与液体有关的常量)，已知小球密 度为p,液体密度为P。,重力加速度大小为g,则k的表达式为k= (用题中给出的物 理量表示)， (5)为了进一步探究动力学规律，换成直径更小的同种材质小球，进行上述实验，匀速运动时的 速度将 (填“增大”“减小”或“不变”). 81 [考点2]研究匀变速直线运动 (2025·北京卷，16)利用打点计时器研究匀变速直线运动的规律，实验装置如图1所示. 滑轮 小车 纸带 打点计时器 重物2 图1 图2 (1)按照图1安装好器材，下列实验步骤正确的操作顺序为 (填各实验步骤前的字母). A.释放小车 B.接通打点计时器的电源C.调整滑轮位置，使细线与木板平行 (2)实验中打出的一条纸带如图2所示，A、B、C为依次选取的三个计数点（相邻计数点间有4 个点未画出)，可以判断纸带的 (填“左端”或“右端”)与小车相连。 (3)图2中相邻计数点间的时间间隔为T,则打B点时小车的速度= (4)某同学用打点计时器来研究圆周运动.如图3所示，将纸带的一端固定在圆盘边缘处的M 点，另一端穿过打点计时器.实验时圆盘从静止开始转动，选取部分纸带如图4所示.相邻计数 点间的时间间隔为0.10s,圆盘半径R=0.10m.则这部分纸带通过打点计时器的加速度大小 为 m/s2;打点计时器打B点时圆盘上M点的向心加速度大小为 m/s2.(结果 均保留两位有效数字) D 纸带 打点计时器 ←3.59 8.00 单位：cm 13.22 19.24 图3 图4 [考点3]探究弹力与弹簧伸长的关系 1.(2026·河北卷，11)(1)某同学用弹簧测力计探究作用力和反作用力的关系.将甲、乙两测力计 水平连接在一起，测力计甲左侧固定，用手向右缓慢拉测力计乙，拉至某位置时两测力计示数 如图1所示. ①测力计乙的读数是 甲 图1 ②实验中发现两测力计示数总是明显不同，原因可能是 .（单选) A.两测力计的量程不同 B.两测力计弹簧的材质不同 C.使用测力计前未正确调零 82 (2)图2为探究电容器充、放电实验的电路图，实验选用内阻为几千欧姆的电压表和内阻很小 且零刻度在中间的电流表， D 图2 ①实验时将开关S接1端，可观察到电流表指针 (填字母，“A.迅速偏转到某位置后稳 定不动”或“B.迅速偏转到某位置后往回偏转”)，同时电压表指针偏转到某位置后稳定不动. ②现将S与1端断开，但尚未与2端连接，此时发现电压表的指针逐渐向零刻度偏转.经检查 器材完好，线路连接正确，出现此现象的原因可能是 2.(2025·黑吉辽蒙卷，12)某兴趣小组设计了一个可以测量质量的装置.如图()，细绳1、2和橡 皮筋相连于一点，绳1上端固定在A点，绳2下端与水杯相连，橡皮筋的另一端与绳套相连. 为确定杯中物体质量m与橡皮筋长度x的关系，该小组逐次加入等质量的水，拉动绳套， 使绳1每次与竖直方向夹角均为30°且橡皮筋与绳1垂直，待装置稳定后测量对应的橡皮筋长 度.根据测得数据作出x一关系图线，如图(b)所示. x/cm 12.0 30 绳套 11.5 橡皮筋 11.0 2 10.5 10.0 F 水杯 50 100 150 m/g 图(a) 图(b) 回答下列问题： (1)将一芒果放人此空杯，按上述操作测得x=11.60cm,由图(b)可知，该芒果的质量m,= g(结果保留到个位).若杯中放入芒果后，绳1与竖直方向夹角为30°但与橡皮筋不垂 直，由图像读出的芒果质量与m。相比 (填“偏大”或“偏小”) (2)另一组同学利用同样方法得到的x一m图像在后半部分弯曲，下列原因可能的是 A.水杯质量过小 B.绳套长度过大 C.橡皮筋伸长量过大，弹力与其伸长量不成正比 (3)写出一条可以使上述装置测量质量范围增大的措施 [考点4]验证牛顿第二定律及测定动摩擦因数 1.(2025·陕晋青宁卷，10)（多选）如图，与水平面成53°夹角且固定于O、M两点 LLL∠LLL 的硬直杆上套着一质量为1kg的滑块，弹性轻绳一端固定于O点，另一端跨过固 Q⊙ M 定在Q处的光滑定滑块与位于直杆上P点的滑块拴接，弹性轻绳原长为OQ,PQ 为1.6m且垂直于OM.现将滑块无初速度释放，假设最大静摩擦力与滑动摩擦 力相等.滑块与杆之间的动摩擦因数为0.16，弹性轻绳上弹力F的大小与其伸长 量x满足F=kx.k=10N/m,g取10m/s2,sim53°=0.8.则滑块 ( 053 7 A.与杆之间的滑动摩擦力大小始终为1.6N B.下滑与上滑过程中所受滑动摩擦力的冲量相同 C.从释放到静止的位移大小为0.64m D.从释放到静止克服滑动摩擦力做功为2.56J 83 2.(2026·山东卷，13)某同学利用智能小车测量物体间动摩擦因数.如图甲所示，将橡胶板平整 固定在水平桌面上，把质量为200g的物块放置在橡胶板的右端，用细线与小车连接，调整细 线与橡胶板平行 智能小车 物块 橡胶板 图甲 智能小车启动，缓慢拉动物块，使物块由静止逐渐变为匀速直线运动，小车每隔0.2$采集一组 拉力F与时间t的数据，实验数据如图乙所示.回答以下问题： ↑FN 1.50 1.25H 1.00 0.75日 0.50 0.25田 H出出出出出出出出出由 0 1.02.03.04.05.06.0t/s 图乙 (1)在t<2.6s范围内，物块处于 (填“静止”或“匀速直线运动”)状态， (2)为得到物块运动过程中的滑动摩擦力，应选用时间段 s(填“2.86.0”或“4.06. 0”)内的数据， (3)当地重力加速度大小为9.8/s2,此物块与橡胶板间动摩擦因数为 (保留两位有 效数字) (4)若桌面不水平，右端略高于左端，则会导致动摩擦因数的测量值比实际值 (填“偏 大”或“偏小”). 3.(2026·河南卷，11)某实验小组利用图1所示装置验证牛顿第二定律.实验器材有：气垫导轨、 滑块、光电门、数字计时器、遮光条、游标卡尺、垫块若干等.完成下列问题： 遮光条 滑块 光电门1光电门2 垫块日 气垫导轨☐ n泳nnm.接气源 图1 (1)用游标卡尺测量遮光条的宽度△x,示数如图2所示，则△x= mm, 0 1 2 cm 0 10 20 图2 (2)调整好装置，释放滑块.数字计时器记录滑块通过光电门1的遮光时间为△t=10.20ms,则 滑块通过光电门1的速度大小1= m/s(保留2位有效数字). (3)记录滑块通过光电门2的遮光时间，计算滑块通过光电门2的速度大小2，测出两光电门 间距为s,则滑块下滑的加速度a= (用1、2、s表示).测得气垫导轨两支脚间距为L, 垫高为h,理论上a= (用L、h、重力加速度大小g表示)，若两者在误差允许范围内相 等，即验证了牛顿第二定律 84 4.(2026·湖北卷，12)某同学设计了一个验证牛顿第二定律的实验，使用的器材有：直导轨、小 车、光电门、数字毫秒计、遮光条、天平、钩码、刻度尺、游标卡尺、定滑轮、细绳等.实验装置如图 所示，光电门1、2分别固定在导轨A、B处，遮光条安装在小车上，连接小车两端的细绳分别跨 过左右定滑轮，各悬挂10个质量均为。的钩码，定滑轮间的细绳与导轨平行.重力加速度大 小为g.实验步骤如下： 遮光条光电门1 光电门2 钩码 钩码 ⅰ.用天平测量小车和遮光条的总质量，用刻度尺测量A、B间的距离s,用游标卡尺测量遮 光条的宽度d. ⅱ.调节导轨倾斜程度，使小车沿导轨向右下滑时通过两个光电门的遮光时间近似相等 ⅲ.从左侧细绳取下个钩码挂到右侧细绳，再从导轨左端静止释放小车，用数字毫秒计测量 遮光条经过光电门1、2的遮光时间t1、t2 回答下列问题： (1)步骤ⅱ操作的主要目的是 (2)由牛顿第二定律，小车的加速度大小a (用m。、m、g和n表示). (3)步骤中测得的小车加速度大小a= (用d、s、t1和t2表示) (4)该同学根据测出的多组a、n值，作出a-n图像.若该图像近似是一条通过原点的直线，则 可以验证：质量一定时，物体的加速度与所受合外力成 (5)若a-n图像明显不过原点，原因可能是 (单选，填标号) A.步骤ⅲ中小车没有从静止释放 B.步骤ⅱ中导轨的倾斜程度调节不恰当 C.钩码质量没有远小于小车和遮光条的总质量 5.(2025·山东卷，13)某小组采用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律，部分实验步骤如下： 数字毫秒计 遮光片 光电门2 小车 光电门1 长直轨道 托盘及砝码 图甲 (1)将两光电门安装在长直轨道上，选择宽度为d的遮光片固定在小车上，调整轨道倾角，用跨 过定滑轮的细线将小车与托盘及砝码相连.选用d= cm(填“5.00”或“1.00”)的遮光 片，可以较准确地测量遮光片运动到光电门时小车的瞬时速度. (2)将小车自轨道右端由静止释放，从数字毫秒计分别读取遮光片经过光电门1、光电门2时的 速度v1=0.40m/s、v2=0.81m/s,以及从遮光片开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时 间t=1.00s,计算小车的加速度a= m/s2(结果保留2位有效数字). 85 (3)将托盘及砝码的重力视为小车受到的合力F,改变砝码质量，重复上述步骤，根据数据拟合 出a一F图像，如图乙所示.若要得到一条过原点的直线，实验中应 (填“增大”或“减 小”)轨道的倾角. ↑a/(ms2) 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.10 0.20 0.30FN 图乙 (4)图乙中直线斜率的单位为 (填“kg”或“kg1”). 6.(2025·云南卷，11)某实验小组做了测量木质滑块与橡胶皮之间动摩擦因数μ的实验，用器 材如下：钉有橡胶皮的长木板、质量为250g的木质滑块（含挂钩）、细线、定滑轮、弹簧测力计、 慢速电机以及砝码若干.实验装置如图甲所示. 弹簧测力计 弹簧测力计 砝码水质滑块 砝码 定滑轮 慢速电机 定滑轮 木质滑块 慢速电机 挂钩 挂钩 钉有橡胶皮的长木板 钉有橡胶皮的长木板 图甲 图乙 实验步骤如下； ①将长木板放置在水平台面上，滑块平放在橡胶面上； ②调节定滑轮高度，使细线与长木板平行（此时定滑轮高度与挂钩高度一致）： ③用电机缓慢拉动长木板，当长木板相对滑块匀速运动时，记录弹簧测力计的示数F; ④在滑块上分别放置50g、100g和150g的砝码，重复步骤③； ⑤处理实验数据（重力加速度g取9.80m/s2). 实验数据如表所示： 滑块和砝码的总质量M/g 弹簧测力计示数F/N 动摩擦因数 250 1.12 0.457 300 1.35 a 350 1.57 0.458 400 1.79 0.457 完成下列填空： (1)表格中a处的数据为 (保留3位有效数字)： (2)其他条件不变时，在实验误差允许的范围内，滑动摩擦力的大小与接触面上压力的大小 ,“与接触面上压力的大小 (以上两空填“成正比”“成反比”或“无关”)； (3)若在实验过程中未进行步骤②，实验装置如图乙所示，挂钩高于定滑轮，则的测量结果将 (填“偏大”“偏小”或“不变”) 86 7.(2025·安徽卷，11)某实验小组通过实验探究加速度与力、质量的关系. (1)利用图甲装置进行实验，要平衡小车受到的阻力.平衡阻力的方法是：调整轨道的倾斜度， 使小车 (选填正确答案标号) 小车打点计时器 纸带 槽码 轨道 图甲 a.能在轨道上保持静止 b.受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动 c.不受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动 (2)利用图乙装置进行实验，箱体的水平底板上安装有力传感器和加速度传感器，将物体置于 力传感器上，箱体沿竖直方向运动.利用传感器测得物体受到的支持力F、和物体的加速度α， 并将数据实时传送到计算机. ①图丙是根据某次实验采集的数据生成的F、和a随时间t变化的散点图，以竖直向上为正方 向.t=4s时，物体处于 (选填“超重”或“失重”)状态；以F、为横轴、a为纵轴，根据实 验数据拟合得到的a-F、图像为图丁中的图线a. ②若将物体质量增大一倍，重新进行实验，其αF、图像为图丁中的图线 .(选填“b” “c”或“d”) 20 箱体 10 01 -1 0 0 5 物体 -5 -10 加速度传感器 力传感器 2 s 图乙 图丙 图丁 8.(2025·陕晋青宁卷，11)图()为探究加速度与力、质量关系的部分实验装置 小车0-0y 木板己 槽码 实验桌 入槽码盘 图(a) (1)实验中应将木板 (填“保持水平”或“一端垫高”) (2)为探究加速度a与质量m的关系，某小组依据实验数据绘制的a-m图像如图(b)所示，很 难直观看出图线是否为双曲线.如果采用作图法判断a与m是否成反比关系，以下选项可以直 观判断的有 (多选，填正确答案标号) a/(m·s-2) 4a/(m·s m/kg 0.80 0.25 0.618 0.70 0.60 0.33 0.482 0.50 0.40 0.403 0.40 0.30 0.50 0.317 0.20 0.10 1.00 0.152 00.200.400.600.801.001201.40m/kg 图(b) A.a-1图像 B.a一m2图像 C.am-m图像 D.a2-m图像 87 (3)为探究加速度与力的关系，在改变作用力时，甲同学将放置在实验桌上的槽码依次放在槽 码盘上；乙同学将事先放置在小车上的槽码依次移到槽码盘上.在其他实验操作相同的情况 下， (填“甲”或“乙”)同学的方法可以更好地减小误差」 [考点5]研究平抛物体的运动 (2024·河北卷，11)(1)某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长，实验装置如图1所示，其 中测量头包括毛玻璃、游标尺、分划板、手轮、目镜等. 光源凸透镜滤光片单缝 双缝 遮光筒 测量头 图1 该同学调整好实验装置后，分别用红色、绿色滤光片，对干涉条纹进行测量，并记录第一条和第 E 六条亮纹中心位置对应的游标尺读数，如表所示： 单色光类别 x/mm I6/mm 单色光1 10.60 18.64 单色光2 8.44 18.08 根据表中数据，判断单色光1为 (填“红光”或“绿光”)， (2)图2为探究平抛运动特点的装置，其斜槽位置固定且末端水平，固定坐标纸 复写纸坐标纸 的背板处于竖直面内，钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出，落在倾斜的 挡板上挤压复写纸，在坐标纸上留下印迹.某同学利用此装置通过多次释放钢 球，得到了如图3所示的印迹，坐标纸的y轴对应竖直方向，坐标原点对应平抛 起点 ①每次由静止释放钢球时，钢球在斜槽上的高度 (填“相同”或“不同”). 图2 ②在坐标纸中描绘出钢球做平抛运动的轨迹， 0246810121416x/cm 12 20 y/cm 图3 ③根据轨迹，求得钢球做平抛运动的初速度大小为 m/s(当地重力加速度g为 9.8m/s2,保留2位有效数字). 88 [考点6]验证机械能守恒定律 1.(2025·河南卷，12)实验小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律.可 选用的器材有：交流电源（频率50Hz)、铁架台、电子天平、重锤、打点计时 打点计时器 纸带 器、纸带、刻度尺等 t0 (1)下列所给实验步骤中，有4个是完成实验必需且正确的，把它们选择出 0-重锤 来并按实验顺序排列： (填步骤前面的序号) ①先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带 ②先释放纸带，然后再接通电源，打点计时器开始打点 ③用电子天平称量重锤的质量 图1 ④将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器的限位孔，用手捏住纸带上端 整 ⑤在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各点到起点的距离，记录分析数据 ⑥关闭电源，取下纸带 (2)图2所示是纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E到起点的距离.则打出B点时重锤下落 郑 的速度大小为 m/s(保留3位有效数字). D E 29.00单位：cm 图2 (3)纸带上各点与起点间的距离即为重锤下落高度h,计算相应的重锤下落速度，并绘制图3 所示的一h关系图像.理论上，若机械能守恒，图中直线应 (填“通过”或“不通过”) 原点且斜率为 (用重力加速度大小g表示).由图3得直线的斜率= (保留 3位有效数字). 2m2. 杯 6.0 50 40 3.0 2.0 如 00.050.100.150.200.250.30h/m 图3 御 (4)定义单次测量的相对误差？E. E。-E ×100%,其中E。是重锤重力势能的减小量，E是 其动能增加量，则实验相对误差为？ ×100%(用字母k和g表示)；当地重力加速度 大小取g=9.80m/s2,则n= %(保留2位有效数字)，若<5%，可认为在实验误差 允许的范围内机械能守恒 品 2.(2025·甘肃卷，11)某学习小组使用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律. 把一个直径为d的小球用不可伸长的细线悬挂，光电门置于小球平衡位置处，其光线恰好通过 小球球心，计时器与光电门相连. 计时器 89 将小球拉离平衡位置并记录其高度h,然后由静止释放（运动平面与光电门光线垂直），记录小 球经过光电门的挡光时间△t.改变h,测量多组数据.已知重力加速度为g,忽略阻力 (1)以h为横坐标、 (填”、“（△）“或“”)为纵坐标作直线图.若所得图 像过原点，且斜率为 (用d和g表示)，即可证明小球在运动过程中机械能守恒， (2)实验中，用游标卡尺测得小球直径d=20.48mm. ①由结果可知，所用的是 分度的游标卡尺（填“10”、“20”或“50”）； ②小组设计了一把25分度的游标卡尺，未测量时的状态如图所示.如果用此游标卡尺测量该 小球直径、则游标尺上第 条刻度线与主尺上的刻度线对齐 17 2 y [考点7]验证动量定理（动量守恒） (2024·山东卷，13)在第四次“天宫课堂”中，航天员演示了动量守恒实验.受此启发，某同学使 用如图甲所示的装置进行了碰撞实验，气垫导轨两端分别安装a、b两个位移传感器，a测量滑 块A与它的距离xA,b测量滑块B与它的距离x.部分实验步骤如下： ①测量两个滑块的质量，分别为200.0g和400.0g; ②接通气源，调整气垫导轨水平； ③拨动两滑块，使A、B均向右运动； ④导出传感器记录的数据，绘制xA、x:随时间变化的图像，分别如图乙、图丙所示. 传感器a 滑块A 滑块B 传感器b 连气源 图甲 Ax/cn 120 120 100 100 80 80 60 40 1.0 2.0 t/s 1.0 2.0 图乙 图丙 回答以下问题： (1)从图像可知两滑块在t= s时发生碰撞； (2)滑块B碰撞前的速度大小v= m/s(保留2位有效数字)； (3)通过分析，得出质量为200.0g的滑块是 (填“A”或“B”) 90 [考点8]探究气体的等温变化 (2026·四川卷，11)某兴趣小组用注射器、挂钩式电子秤、橡胶管塞、细线等探究气体等温变化 的规律，实验过程如下： p(×10Pa) 1.0 0.8 细线活塞 针筒末端小管 0.6 o閨 0.4 0.2 橡胶管塞 10 20 30」 图1 图2 (1)如图1所示，将细线系在活塞一端，水平固定针筒，用电子秤挂钩钩住细线，沿水平方向匀 速拉动活塞.记录电子秤示数，计算出活塞与针筒内壁间摩擦力大小f (2)用橡胶管塞塞满注射器末端小管，确认装置密封. (3)用电子秤沿水平方向 (选填“缓慢”或“快速”)拉动活塞，活塞位于刻度30.0L处 时记录第一次电子秤示数，此后针筒内空气柱的体积V每增加2L记录一次示数，得到多组 数据。 (4)计算针筒内空气柱压强p.已知大气压强为p。,活塞横截面积为S,由电子秤示数计算出活 塞所受拉力大小F,则p= (用o、f、F、S表示). (⑤)绘制p图像如图2所示.实验表明：质量一定的空气，在温度保持不变的情况下，压强p 与体积V成 (选填“正比”或“反比”) [考点9]与单摆有关的实验 (2024·黑吉辽卷，12)图(a)为一套半圆拱形七色彩虹积木示意图，不同颜色的积木直径不同. 某同学通过实验探究这套积木小幅摆动时周期T与外径D之间的关系 0cm123456 图(a 图b) 图(c) (1)用刻度尺测量不同颜色积木的外径D,其中对蓝色积木的某次测量如图(b)所示，从图中读 出D= cm. (2)将一块积木静置于硬质水平桌面上，设置积木左端平衡位置的参考点O,将积木的右端按 下后释放，如图(c)所示.当积木左端某次与O点等高时记为第0次并开始计时，第20次时停 止计时，这一过程中积木摆动了 个周期. (3)换用其他积木重复上述操作，测得多组数据.为了探究T与D之间的函数关系，可用它们 的自然对数作为横、纵坐标绘制图像进行研究，数据如下表所示： 颜色 红 橙 黄 绿 青 蓝 紫 In D 2.9392 2.7881 2.5953 2.4849 2.197 40 1.792 In T -0.45 -0.53 -0.56 -0.65 -0.78 -0.92 -1.02 91 InT -0.4 0.5 0.6 -0.7 0.8 -0.9 -1.0甲 -1.1 甲 60 1.80 2.00 2.202.402.602.803.001nD 图(d 根据表中数据绘制出lnT一lnD图像如图(d)所示，则T与D的近似关系为 A.Toc√D B.TocD C.Toc_1 D.Toc. 1 D D2 (4)请写出一条提高该实验精度的改进措施： [考点10]利用单摆测重力加速度 (2026·湖南卷，11)某同学借助视频分析软件进行“用单摆测量重力加速度”的实验，步骤 如下： (1)准备好单摆，用支架将手机竖直放置 (2)打开手机录像，将单摆拉离平衡位置4°摆角由静止释放. (3)将录制的视频导入软件进行分析，得到摆球的v-t图像，拟合后如图1所示，可知此单摆的 周期T为s. 0.37 0.61 0.9r 12π 图1 (4)如图2，用刻度尺测量单摆摆长，该同学将刻度尺竖直放置，刻度尺0刻度线与单摆悬点对 齐，读出 (填“a”“b”或“c”)位置的读数，该读数即为摆长1. 图2 (5)重力加速度g= (用题中给出的字母“T”和“”表示). (6)该同学发现所得实验结果小于当地重力加速度，可能的原因是刻度尺0刻度线 (填“高于”或“低于”)悬点. 92子，则cd=2-子）am30-,C正确：元线m 与gc平行，则易得△abm与△cng相似，则ab=mb= cn gn 人，解得ab=5,同理可得ef=5,D错误。 3 3 3.解析：(1)实验中标记，点M和点V是为了确定入射光线 和折射光线的方向，点M的位置可以选取入射光线上的 任意位置，光线在玻璃砖中发生折射，玻璃砖上不能标 记，只能标记光从玻璃砖中射出的点V,故A错误，B正 确；作圆弧时，半径的长度可以任意选择，再用几何关系 得出入射角和折射角的正弦值的表达式即可，故C 错误. (2)根据题图可得入射角正孩值的表达式为六，折射角 正弦值表达式为品，则折射率为川 ONZp ZN TN ON (3)测距仪默认激光在真空中的速度c计算距离，激光往 返，因此示数按d=(兰计算. (4)设实际深度为h=16.0cm, 水的折射率n=1.33, 激光往返时间△=2弘， 0 其中v=C 测距仪示数d=At, 2 联立可得d≈21.3cm, 即测距仪的示数接近21.3cm,则符合他的推测. 答案：1DB(2(3)c兰 (4)21.3 4.解析：(1)设入射角为i,折射角为r,根据几何关系有 sini= 二，snr= √L,2+h 。+, 根据折射定律n=sini, sin r' 可得糖水的折射率为n=4√几。十九： Lg√L+h, (2)根据题中数据作图 yA 1.42 1.40 1.38 1.36 1.34 1.32× 1020304050y/%) 故可得糖水浓度每增加10%，折射率的增加值为△= 000影×10%=0.02 答案：1)L1V。'+g (2)0.02 L2√L12+h, 5.解析：(1)A.入射角适当即可，不能太小，入射角太小，导 致折射角太小，测量的误差会变大，故A错误：B.激光的 平行度好，比用插针法测量更有利于减小误差，故B正 确；C.相同的材料在各，点的折射效果都一样，故C错误. (2)设半圆柱体玻璃砖的半径为R,根据几何关系可得入 射角的正孩值为n=食 14 折射角的正弦值为sinr=R' 折射率n=sin1=之， sin r x 可知yz图像斜率大小等于折射率，即n=28≈1.57. (3)根据(2)中数据处理方法可知若描画的半圆孤轮廓 线半径略大于玻璃砖的实际半径，则折射率的测量结果 不变， 答案：(1)B(2)1.57(3)不变 6.解析：(1)如图所示 光线1： 60 30- 介质 、120° 口光线2 摄像头 根据几何关系可知光线1的折射角为60°，入射角为 90°，根据折射定律可得n=sin90=23 sin60° 31 (2)根据几何关系可得光线2在介质中的折射角为B =30°， 根据折射定律n'=sin日 sin B' 其中n'=1.8, 解得sin0=0.9. 答案：(1)23 (2)0.9 3 专题十七力学实验 考点1 1.解析：(1)使用打点计时器时，为了使打点稳定并有效利 用纸带，应先接通电源开始打，点，待打点稳定后再释放 纸带拉动其运动，若先拉动纸带再打点，可能导致纸带 上打出的点很少甚至没有点，且初始阶段打点不稳定. (2)由图可知，P点左侧相邻点对应的刻度为x1=2.40 cm,右侧相邻，点对应的刻度为x,=3.62cm. P点左右相邻两点间的距离△x=x2一x1, 打点计时器电源频率为50Hz,打点周期T=0.02s,根 据用某点左右相邻，点间的平均速度代表该点的瞬时速 度，可得P点的瞬时速度0p=2T =0,308m/s (3)根据加速度定义式，P、Q两点间的平均加速度a= e-=0.560-0.308m/s≈1.26m/s 10T 0.2 答案：(1)B(2)0.308(3)1.26 2.解析：(1)根据图1可知小球直径D=2.0mm十20.7× 0.01mm=2.207mm; (3)由图2可知A、E两，点间的距离为 x=(7.02-5.00)X10m=2.02m, 时间为t=4t。=4×0.5s=2s, 所以速度为u工=2.02X10≈0.010m/s9 2s (4)小球匀速运动，根据受力平衡有PgV=PgV十f, 求得体积公式为V=专R=专x(伦) 3 3π2 整理可得k=pA)gY_p-A)gD Do 60. (5)根据(4)可知0心D,所以换成直径更小的同种材质 小球，速度将减小， 答案：(1)2.2072.2062.205(3)0.010 (4)p-p)gxD: (5)减小 考点2 解析：(1)实验步骤中，首先调整滑轮位置使细线与木板 平行，确保力的方向正确：接着接通打点计时器电源，让 计时器先工作；最后释放小车.故顺序为CBA; (2)小车做匀加速直线运动时，速度越来越大，纸带上，点 间距逐渐增大，图2中纸带左瑞间距小，右端间距大，说 明纸带左端与小车相连； (3)根据匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于 该段时间内的平均速度，B,点为A、C的中间时刻，A、C 间位移为x,时间同隔为2T,则0=元： （4)根据逐差法可知a=工E一工c 4T2 =0.1924-0.0800-0.0800=0.81m/s2, 4×0.12 xAc0.0800 B点是AC的中间时刻点，则有vg=2T=2X0.m/s =0.4m/s, g_0.4 此时向心加速度a,=尺=0.1m/s=1.6m/s, 答案：(1)CBA(2)左端 8务 (4)①0.81②1.6 考点3 1.解析：(1)①读数时，要注意测力计乙分度值为0.1N,需 要往后估读一位，因此读数为1.95N. ②探究作用力和反作用力的关系实验中，根据牛顿第三 定律可知作用力和反作用力总是大小相等，量程和弹簧 测力计弹簧的材质都不影响其示数的准确性，两个测力 计示数总是明显不同，原因可能是测力计未正确调零，C 正确， (2)①电容器充电过程中，开关闭合时充电电流瞬间达 到较大的值，然后又逐渐减小，充电完成时，电流为0，因 此观察到的现象是电流表指针迅速偏转到某位置后往 回偏转，B正确. ②观察题图2可以发现，开关断开时电容器相当于和电 压表形成了闭合回路，电压表内阻为几千欧姆，比较大， 因此放电电流比较小，电容器放电的过程中其两端电压 逐渐减小，直至最终放电结束，电容器带电荷量变为0， 电压表示数减为0. 答案：(1)①1.95(1.94~1.96均可)②C(2)①B ②电容器和电压表构成闭合回路，电容器缓慢放电 2.解析：(1)操作测得x=11.60cm,由图(b)的 图像坐标可知，该芒果的质量为106g: 309 若杯中放入芒果后，绳1与竖直方向夹角为 30°但与橡皮筋不垂直，根据共点力平衡可知 橡皮条的拉力变大，导致橡皮筋的长度偏大， 若仍然根据图像读出芒果的质量与m。相比偏大. (2)另一组同学利用同样方法得到的x一m图像在后半 部分弯曲，可能是所测物体的质量过大，导致橡皮筋所 受的弹力过大超过了弹簧的弹性限度，从而使橡皮筋弹 力与其伸长量不成正比.故选C. (3)根据共，点力平衡条件可知，当减小绳子与竖直方向 的夹角时，相同的物体质量对应橡皮筋的拉力较小，故 相同的橡皮筋，减小细线与竖直方向的夹角可增大质量 测量范围. 答案：(1)①106②偏大(2)C (3)减小细线与竖直方向的夹角 14 考点4 1.AC根据题意，设滑块下滑后弹性轻绳与PQ间夹角为 日时，对滑块进行受力分析，如图所示 M F mg 053 nNqin17mmmmmm 由平衡条件有Frcost0=mg cos53°+FN, 由胡克定律结合几何关系有F,=P s 联立解得FN=k·PQ-mgcos53°=10N, 可知，滑块与杆之间的弹力不变，则滑块与杆之间的滑 动摩擦力大小始终为f=:F、=1.6N,故A正确；下滑 与上滑过程中所受滑动摩擦力的方向不同，则下滑与上 滑过程中所受滑动摩擦力的冲量不相同，故B错误；设 滑块从释放到静止运动的位移为x,此时弹性轻绳与PQ 间夹角为61，由平衡条件有mgsin53°= 牛k6S·sin0,解得an9=0.4 由几何关系可得x=PQ·tan01=0.64m,故C正确；从 释放到静止，设克服滑动摩擦力做功为W,,由能量守恒 定律有ngsin53°·x= ik(/PQ+-PQ+W 解得W,=5.04J,故D错误.故选AC. 2.解析：(1)由于智能小车缓慢拉动物块使其由静止逐渐 变为匀速直线运动，因此在初始一段时间内，物块处于 静止状态」 (2)只有当物块匀速运动时，细线上拉力F才与物块受 到的滑动摩擦力大小相等，因此需要选用物块匀速运动 阶段的数据，即题图乙中时间段4.0~6.0s内的数据. (3)根据题图乙可知，物块受到的滑动摩擦力∫=F= 2E≈0.56. 1,10N,根据f=F、结合=mg,解得=mg (4)若桌面不水平，右端略高于左端，则重力有沿桌面向 左的分力，物块做匀速运动时细线的拉力F小于物块受 到的滑动摩擦力∫，又物块与橡胶板间的正压力F、小 物块的重力mg,结合(3)问分析可知以=g<、 :,即测量出的动摩擦因数与真实值相比偏小， 答案：(1)静止(2)4.0~6.0(3)0.56 (4)偏小 3.解析：(1)△x=5mm+2×0.05mm=5.10mm @--00a-0m (3)根据匀变速直线运动的速度位移公式一=2as 得=心，过；对滑块受力分析，由牛频第二定律可得 mgsin9=ma,其中a=gsin0=史. L 答案：1)5.10(2)0.50(3)心 gh 2 s L 4.解析：(1)步骤ⅱ操作的主要目的是平衡小车受到的阻 力（或平衡摩擦力、补偿阻力、补偿摩擦力）， (2)由牛顿第二定律得2nmg=(20m,+m)a,则a 2nmog =20m。+m (3)遮光条经过两个光电门时的速度大小分别为，= d ,则小车的加速度大小。=雪= = 2s (货)】 （4)由a三20m平n可得，a-n图像的斜率k三 2mg,由于20m。+m 20m。十m 2m8是定值，则小车的加速度与所 受合外力成正比 (5)步骤川中小车没有从静止释放，不影响小车加速度a -营（仔一）的别量A错说：议安险中0为 2mg一为定 值，所以不需要满足钩码质量远小于小车和遮光条的总 质量的条件，C错误；如果步骤ⅱ中导轨的倾斜程度调节 不恰当，会导致不移动钩码小车就会滑动或移动少量钩 码后小车不动，B正确 2nmog 答案：(1)平衡阻力（2)20m,干m (4)正比(5)B 5.解析：(1)实验用遮光片通过光电门的平均速度代替瞬 时速度，遮光片宽度越小，代替时的误差越小，故为较准 确地测量遮光片运动到光电门时小车的瞬时速度，选择 宽度较小的d=l.00cm的遮光片； (2)根据加速度的定义式可得4=二四=0.41m/ (3)根据图像可知当有一定大小的外力F时此时小车的 加速度仍为零，可知平衡摩擦力不足，若要得到一条过 原点的直线，需要平衡摩擦力，故实验中应增大轨道的 倾角； (④)国乙中直线斜幸为=是，根据F=m加可知直线斜 率的单位为kg. 答案：(1)1.00 (2)0.41 (3)增大(4)kg 1.35 6.解析：1)表格中a处的数据4一0.3x9.80≈0.459 (2)①根据表中数据分析可知其它条件不变时，在实验 误差允许的范围内，滑动摩擦力的大小与接触面上压力 的大小成正比： ②根据表中数据分析可知其他条件不变时，在实验误差 允许的范围内4与接触面上压力的大小无关. (3)实验装置如图乙所示，挂钩高于定滑轮，则绳子拉力 有竖直向下的分力，实际的正压力大于测量值的正压 力，即Fa别<Fa夹，报据一F压 F ，可得粥>以实· 答案：(1)0.459(2)①成正比②无关(3)偏大 7.解析：(1)平衡阻力的方法是：调整轨道的倾斜度，使小 车不受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动，故选℃. (2)根据图像可知t=4s时，加速度方向竖直向下，故处 于失重状态： 对物体根据牛顿第二定律Fx一mg=ma, 整理得a=·Fx一g 14 可知图像的斜率为二，故将物体质量增大一倍，图像斜 率变小，纵轴截距不变，其aFx图像为图丁中的图线d. 答案：(1)c(2)①失重②d 8.解析：(1)实验需补偿阻力，消除木板对小车的阻力的影 响，应将木板一端垫高，使小车在无拉力时能匀速运动， (2)A,作出a 上图像，可以将a一m图像“化曲为直”， 便于判断，a与m是否成反比关系，故A正确：B,作出a 一m图像，无法体现a与m是否成反比关系，故B错 误；C,作出am一m图像，若a与m是成反比关系，有am 为定值，则a一m图像是一条平行于横轴的直线，可以 判断a与m是否成反比关系，故C正确；D,作出a一m 图像，无法体现a与m是否成反比关系，故D错误，故 选AC. (3)甲同学的方法中，槽码依次放在槽码盘上，小车质量 M M不变，拉力F=M十mmg≈mg(m为槽码总质量)，但 随着m增大，不满足m≤M条件，拉力与mg偏差增大， 误差变大；乙同学的方法中，将小车上的槽码移到槽码 盘上，总质量M十m不变(M为小车质量，m为槽码质 M 量)，拉力F一M十mmg≈mg(当M>m时近似，但实际 总质量不变)，拉力更接近理论值，系统误差更小，故乙 同学方法更好. 答案：(1)一端垫高(2)AC(3)乙 考点5 解析：)派播△r=子可得及=2，向表格鹅可如， Az= 18.64-10.60mm=1.608mm,△x:= 5 18.08-8.44 -mm=1.928mm,△x1<△x2,则入1<入2，由 5 于绿光波长小于红光波长，则单色光1为绿光 (2)①为保证钢球每次平抛运动的初速度相同，必须让 钢琼在斜槽上的相同高度由静止释放， ②钢球做平抛运动的轨迹如图所示. 0. 246810121416xcm 2 4 6 8 12 14 16 伊 20 y/cm ③因为坐标原点对应平抛起，点，为方便计算，在图线上 找到纵坐标为19.6cm的点为研究点，该，点的坐标为 (14.1cm,19.6cm),将研究点的数据代入y=gt、 =兰，解得%≈0.71m/s 答案：(1)绿光(2)①相同②见解析 ③0.71 考点6 1.解析：(1)实验步骤为：将纸带下端固定在重锤上，穿过 打，点计时器的限位孔，用手捏住纸带上端，先接通电源， 打点计时器开始打点，然后再释放纸带，关闭电源，取下 纸带，在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各点到 起点的距离，记录分析数据，根据原理mgh=二m心可 知质量可以约掉，不需要用电子天平称量重锤的质量， 故选择正确且正确排序为④①⑥⑤」 (2)根据题意可知纸带上相邻计数成时间间隔T=了 1 0.02s, 根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平 均速度可得s=2T, 代入数据可得v≈1.79m/s: 1 (3)根据mgh=之mw, 整理可得=2g·h, 可知理论上，若机械能守恒，图中直线应通过原点，且斜 率k=2g, 由图3得直线的斜率k= 5.6-1.5 ≈19.0： 0.295-0.08 (4)根据题意有？= —×100%, mgh 可得7=2g二×100%. 当地重力加速度大小取g=9.80m/s°，代入数据可得刀 ≈3.1%. 答案：(1)④①⑥⑤ (2)1.79(3)通过2g19.0 (4)2g二6 ②3.1(2.6也可) 2.解析：(1)[1][2]小球经过光电门的挡光时间△t,可得小 球到达平衡位置=是 为验证机械能守恒定律，此过程中重力势能转化为动能 有mgh=之mv, 联立解得，1 (△t)=2 1 可得纵坐标为 (4t)2: 图像的斜率为6=25。 d (2)10分度、20分度、50分度的游标卡尺的精确度分别 为0.1mm、0.05mm、0.02mm, 此游标卡尺测得小球直径d=20.48mm, 可以判断所用的是50分度的游标卡尺. 若为25分度的游标卡尺，其精确度为0.04mm,用此游 0.48=12, 标卡尺测量该小球直径，可得”=0.0= 则游标尺上第12条刻度线与主尺上的刻度线对齐， 答案： 2g (2)5012 考点7 解析：(1)由工t图像的斜率表示速度可知两滑块的速度 在t=1.0s时发生突变，即这个时候发生了碰撞； (2)根据xt图像斜率的绝对值表示速度大小可知碰撞前瞬 间B的速度大小为？= 90-110 1.0 cm/s=0.20m/s; (3)由题图乙知，碰撞前A的速度大小A=0.50m/s,碰 撞后A的速度大小约为A=0,36m/s,由题图丙可知， 碰撞后B的速度大小为g=0.5m/s,A和B碰撞过程 动量守恒，则有mA℃A十mgU=mA'A十mB0g 1 代入数据解得△≈2， 72B 所以质量为200,0g的滑块是B. 答案：(1)1.0(2)0.20(3)B 考点8 解析：(3)为了实现等温变化，电子秤应沿水平方向缓慢 拉动活塞，以保证注射器内空气温度保持不变. (4)以活塞为研究对象，则其受力示意图如图所示，缓慢 移动活塞，因此F+pS=了十p,S,解得p=力，十{-卡 PoS F f (⑤)由题因2可知，一定质量的空气的p图像为延长 线经过原点的一条倾斛直线，即力和成正比，则力和 V成反比. 答案：(3)缓慢（④，十5-号 (5)反比 考点9 解析：(1)刻度尺的分度值为0.1cm,需要估读到分度值 下一位，读数为D=7.55cm (2)积木左端两次经过参考点O为一个周期，当积木左 端某次与O点等高时记为第0次并开始计时，第20次 时停止计时，这一过程中积木摆动了10个周期. (3)由题图可知，lnT与lnD成正比，斜率为0.5， 即lnT=0.5lnD, 整理可得lnT=lnD立， 整理可得T与D的近似关系为Tc√D. (4)为了减小实验误差：换更光滑的硬质水平桌面 答案：(1)7.547.557.56 (2)10(3)A (4)换更光滑的硬质水平桌面 考点10 解析：(3)根据题意，由图1可知，单摆的周期T为0.6πs. (4)如图2，用刻度尺测量单摆摆长，该同学将刻度尺竖 直放置，刻度尺0刻度线与单摆悬，点对齐，应读出球心 所在位置的读数，即b位置的读数，该读数即为摆长1. 6)由单摆周期公式T=2元√g π1 可得重力加速度g=T (6)若该同学发现所得实验结果小于当地重力加速度， 可知摆长测量值偏小，即刻度尺0刻度线低于悬点， 答案：(3)0.6元466)4！(6)低于 72 专题十八电学实验 考点1 解析：(1)根据题图可知电流表的分度值为5mA,故读数 为200mA: 学生电源的输出功率P,=12×200×103W=2.4W (2)低压输电时电阻箱消耗的功率为P。 6×200×103W=1.2W, 电阻箱接入的电阻为R=200X100=300 高压输电时，电阻箱消耗的功率为P= 30×20×103×20×10-3W=0.012W, 可得合=品=10： 即低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的 100倍.